Evolución En Acción: El Pico Del Pinzón

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TRABAJO PRÁCTICO

EVOLUCIÓN EN ACCIÓN: EL PICO DEL PINZÓN

INTRODUCCIÓN

Son relativamente pocos los investigadores que han podido presenciar el cambio evolutivo en su vida; entre ellos se encuentran Peter y Rosemary Grant. El cortometraje El pico del pinzón se centra en el estudio de los Grant durante 40 años sobre los pinzones de las Islas Galápagos. En 1973, los Grant comenzaron observando y estudiando los pinzones en varias islas en el archipiélago de Galápagos. Ellos querían comprender cómo las especies cambian con el tiempo y, sobre todo, cómo los cambios en el medio ambiente pueden influir en las características físicas de una especie.

Como parte de su trabajo, Los Grant estudiaron intensivamente la población de pinzones terrestres medianos (Geospiza fortis) en la isla de Daphne Major. Cada año, los Grant midieron la longitud del ala, la masa corporal y el tamaño del pico de cientos de ejemplares de pinzones terrestres medianos. Se centraron en estas características ya que varían ampliamente entre las aves de una misma especie -por ejemplo, algunas aves en una población serán más grandes que otras aves, o tienen picos mayores, a pesar de que todos ellos pertenezcan a la misma especie. Es normal que los rasgos hereditarios varíen entre los individuos de una población, al igual que no hay dos personas, a excepción de los gemelos, que sean genéticamente idénticas. En algunos casos, los individuos con un rasgo, tal como un pico más grande, tendrán una ventaja de supervivencia sobre los individuos con una forma diferente de esa característica, tal como un pico más pequeño. Esos rasgos ventajosos pueden aumentar las probabilidades de supervivencia de algunos individuos y que produzcan más descendencia, y por lo tanto ser más propensos a transmitirse a la siguiente generación. Este proceso es lo que Charles Darwin llamó selección natural.

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En la película El pico del pinzón los Grant describen los hallazgos de su investigación: Cuando cambia el clima drásticamente en la isla de Daphne Major, los individuos con un tamaño de pico particular eran más propensos a sobrevivir. En esta actividad, usted analizará algunas de las medidas reales que Peter y Rosemary Grant recopilaron. Va a interpretar sus datos y sugerir hipótesis para explicar sus observaciones. Además, utilizará sus datos para construir gráficos y aprender por qué era importante para los Grant recoger datos sobre tantas aves. Por último, se le propondrá cómo y por qué algunas características son más propensas que otras para cambiar de una generación a la siguiente en virtud de las condiciones específicas del medio ambiente.

MATERIALES

• Ordenador con hoja de cálculo de Excel.

PROCEDIMIENTO

Parte A: Introducción a la serie de datos brutos

Cada año durante 40 años, Peter y Rosemary Grant midieron cuidadosamente las características físicas de cientos de pinzones terrestres medianos que vivían en la isla de Daphne Major. En la hoja de cálculo Excel facilitada por el profesor, se  proporcionan las medidas obtenidas por los Grant sobre una muestra de 100 aves nacidas entre 1973 y 1976.

Para esta parte de la actividad, usted debe familiarizarse con el conjunto de datos, según las instrucciones de su profesor.

Tenga en cuenta que la muestra analizada por los Grant incluye 50 pinzones terrestres que vivieron hasta 1977. Ese año comenzó una larga sequía de 18 meses que terminó con la muerte de más del 80% de los pinzones terrestres medianos existentes en la

isla. Los otros 50 pinzones que completan el conjunto de datos sobrevivieron a la sequía y vivieron hasta 1978 y más allá.

Parte B: Análisis gráfico de los datos

Aunque es posible que haya sido capaz de ver algunas diferencias entre los dos grupos de aves al ver los datos de la hoja de cálculo, una manera de visualizar más claramente esas diferencias es representar gráficamente los datos. La Figura 1 muestra dos gráficos con las medidas de la altura del pico de los 50 pinzones terrestres medianos que murieron en 1977 y que no sobrevivieron a la sequía (no sobrevivientes) y los 50 pinzones terrestres medianos que vivieron más allá de 1977 y sobrevivieron a la sequía (sobrevivientes).

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Cada gráfico incluye la media de la altura del pico y la desviación estándar (s) para ese grupo de aves.

La desviación estándar cuantifica la variabilidad en un conjunto de mediciones. En pocas palabras, es una medida del grado de dispersión de los números. Cuanto mayor es la desviación estándar, mayor es la variabilidad de las mediciones efectuadas en una población en relación con una característica, como por ejemplo la altura del pico. En los dos gráficos de la Figura 1, las desviaciones estándar son 0,88 y

0,84, lo que significa que la mayoría de las aves en la primera muestra tienen alturas del pico que están más o menos 0,88 mm por encima o por debajo de la media de 9,11 Mm; y en la segunda muestra la mayoría de las aves tienen alturas del pico que son más o menos 0,84 mm con respecto a la media de 9,67 mm.

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1. Elaboración de histogramas.

Construya con Excel dos gráficas similares a las presentadas utilizando los registros brutos de los Grant.

Aprenda a construir histogramas con Excel. Copie los gráficos que haya elaborado en los siguientes recuadros:

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1. Para responder a las siguientes preguntas deberá estudiar los histogramas y tendrá que recordar de la película qué cambios importantes ocurrieron en la isla a medida que la sequía avanzaba.

2. a. ¿Qué observaciones pueden hacerse sobre la forma general de cada gráfica y si siguen una distribución normal? (Imagínese una línea que conecta la parte superior de las barras horizontales.)

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1. b. ¿Qué indican las formas de los dos gráficos sobre la distribución de las mediciones de la altura del pico en estos dos grupos de pinzones terrestres medianos?

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1. Compare la distribución de la altura del pico entre los sobrevivientes y no sobrevivientes. En su respuesta, incluya la forma de las distribuciones, el rango de los datos, y las mediciones más comunes.

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1. Sobre la base de lo que se muestra en la película El pico del pinzón, piense cómo los cambios en el medio ambiente pueden haber afectado a que las aves hayan sobrevivido a la sequía. Proponga una hipótesis para explicar las diferencias en la distribución de la altura del pico entre sobrevivientes y no sobrevivientes.

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1. Veamos con más detalle la altura media del pico en los dos grupos de aves para entender el significado de la desviación estándar.

5. a. Compare la altura media y las desviaciones estándar de los picos de ambos grupos.

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1. b. Si la desviación estándar de las dos muestras fueran muy diferentes, ¿qué se podría concluir?

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Parte C: Importancia del tamaño de la muestra

Los Grant midieron la altura del pico de cientos de aves cada año, y este esfuerzo extraordinario fue fundamental para sus descubrimientos. Pero ¿por qué era importante para los Grant recoger tantos datos? ¿Qué pasaría si los Grant hubieran recogido los datos de un número mucho menor de pájaros? En lugar de cientos de aves, suponga que sólo hubieran recogido datos de 5 ó 15 aves cada año.